Investigadores de la Facultad de Medicina de la Universidad de California en San Diego y sus colaboradores han publicado los primeros resultados importantes del American Gut Project, un esfuerzo de ciencia ciudadana global de financiación colectiva. El proyecto, descrito el 15 de mayo en mSystems , es el estudio publicado más grande hasta la fecha del microbioma humano: las comunidades microbianas únicas que habitan nuestros cuerpos.
Esta publicación proporciona la base de datos de referencia pública más grande del microbioma intestinal humano, lo que puede ayudar a impulsar muchos futuros estudios de microbioma. Además, según el equipo de investigación, el éxito del Proyecto American Gut valida la ciencia ciudadana como un modelo práctico para involucrarEl público en investigación.
"Observamos una diversidad microbiana mucho mayor que los estudios anteriores más pequeños encontrados, y eso sugiere que si observamos más poblaciones, veremos más diversidad, lo cual es importante para definir los límites del microbioma humano", dijo Daniel McDonald, PhD, director científico del Proyecto American Gut en la Facultad de Medicina de UC San Diego.
El Proyecto American Gut fue cofundado en noviembre de 2012 por Rob Knight, PhD, Jeff Leach y Jack Gilbert, PhD. El objetivo del proyecto es comprender mejor los microbiomas humanos: qué tipos de bacterias viven dónde, cuántos de cada uno, y cómo están influenciados por la dieta, el estilo de vida y las enfermedades. Para hacer esto, los científicos ciudadanos contribuyen con $ 99 y reciben un kit para recolectar un hisopo fecal, oral o cutáneo e instrucciones para enviarlo por correo.
Junto con la muestra, cada participante también responde una encuesta voluntaria que incluye preguntas sobre el estado de salud general, el historial de enfermedades, el estilo de vida y la dieta. También pueden optar por participar en un foro en línea llamado Gut Instinct, que permite a los participantes compartir su estilo de vidabasadas en ideas. Una vez que se procesa la muestra, los participantes reciben un informe que detalla lo que está viviendo en sus entrañas u otro sitio del cuerpo.
A mediados de 2017, el proyecto incluía datos de secuencia microbiana de 15.096 muestras proporcionadas por 11.336 personas, que representan principalmente a Estados Unidos, Reino Unido y Australia, junto con otros 42 países o territorios. El proyecto y su filial, British Gut,han recibido más de $ 2.5 millones en contribuciones individuales hasta la fecha a través de los sitios de crowdfunding FundRazr e Indiegogo.
"Es realmente sorprendente que más de 10,000 personas, miembros del público que desean involucrarse en la ciencia, ya sea que trabajen o no en un laboratorio o tengan un doctorado, hayan enviado su caca a nuestro laboratorio para que podamos encontrardescubra qué hace la diferencia en el microbioma de alguien ", dijo Knight, quien también es profesor en la Facultad de Medicina de la Universidad de California en San Diego y en la Escuela de Ingeniería Jacobs, y director del Centro para la Innovación de Microbiomas en la Universidad de California en San Diego.
Para descifrar las identidades de las bacterias que viven en la muestra mixta de un participante, el equipo de American Gut Project secuencia un marcador genético único para bacterias y arqueas. Llamada 16S rRNA, esta molécula actúa como una especie de código de barras para estos microbios.miles de las muestras, también utilizaron métodos de metabolómica para identificar las moléculas no vivas y los productos químicos presentes, y metagenómica de escopeta para una lectura completa de los genes.
Tendencias emergentes
Todos los datos recopilados por el Proyecto American Gut están disponibles públicamente, sin la información de identificación de los participantes. Este enfoque de acceso abierto permite a los investigadores de todo el mundo extraer los datos en busca de asociaciones significativas entre factores como la dieta, el ejercicio, el estilo de vida, el maquillaje microbianoy salud Aquí hay algunas observaciones que han surgido hasta ahora :
Los participantes que comieron más de 30 plantas por semana también tenían menos genes de resistencia a los antibióticos en sus microbiomas intestinales que las personas que comieron 10 o menos plantas. En otras palabras, las bacterias que viven en los intestinos de los amantes de las plantas tenían menos genes quecodifican las bombas moleculares que ayudan a las bacterias a evitar los antibióticos. Este estudio no abordó por qué este podría ser el caso, pero los investigadores creen que podría deberse a que las personas que comen menos plantas pueden estar comiendo más carne de animales tratados con antibióticos o procesadosalimentos con antibióticos añadidos como conservantes, lo que puede favorecer la supervivencia de las bacterias resistentes a los antibióticos.
Estudio de caso
Un participante del Proyecto American Gut se tomó una muestra en varios puntos de tiempo antes e inmediatamente después de su cirugía colorrectal: Larry Smarr, PhD, director fundador del Instituto de Telecomunicaciones y Tecnología de la Información de California Calit2 y Harry E. Gruber Profesor de Ciencias de la Computacióne Ingeniería en UC San Diego.
"Nos sorprendieron los cambios que observamos en su configuración pre y post microbiana", dijo McDonald. "Excedieron el alcance de la diversidad microbiana asociada con la población de American Gut Project. Después de la cirugía, las muestras de Smarr se parecían mucholos de pacientes en la unidad de cuidados intensivos. De hecho, cuando sus muestras se colocaron en un mapa, la distancia entre las muestras inmediatamente antes y después de la cirugía fue casi idéntica a la distancia entre una muestra de sedimento marino y una del suelo debajouna planta de tierra "
McDonald dijo que los cambios de estado dramáticos como este ni siquiera se observan en casos de dietas extremas. "No sabemos cómo modular el microbioma. La gente generalmente asume que puede escalar demasiado tiempo al comer de manera diferente, pero esos efectos tiendenser pequeño, no masivo "
Advertencias
El Proyecto American Gut es un estudio de investigación académica, no una empresa de diagnóstico. Los participantes no están haciendo que sus microbiomas sean "probados" para nada, y el Proyecto American Gut no proporciona consejos sobre si los participantes deberían cambiar sus estilos de vida o cómo deberían hacerlo según la lecturade lo que está viviendo en sus cuerpos. El objetivo final es avanzar en la investigación de microbiomas hasta el punto en que la información que proporciona se pueda aplicar para mejorar la salud humana, pero varios estudios anteriores han demostrado que los microbiomas humanos son increíblemente dinámicos, y muchos factores puedenafectar un microbioma. A veces, el mismo factor incluso tiene efectos opuestos en dos personas diferentes, por lo que los consejos sobre qué hacer para su microbioma deben tratarse en este punto con precaución. Por ejemplo, dijo Knight, incluso la fibra dietética, que generalmente es buena, puede ser malo para usted si tiene enfermedad inflamatoria intestinal EII.
La mayoría de los hallazgos que han surgido del American Gut Project hasta ahora son simplemente observaciones o asociaciones, y en muchos casos los investigadores aún no pueden extrapolar el efecto final sobre la salud humana. Por ejemplo, mientras los investigadores observaron que las personas que comen muchas plantastienen un microbioma intestinal más diverso que los que no lo tienen, todavía no saben si aumentar la diversidad microbiana de una persona desde su nivel actual tendría un efecto positivo directo en su salud.
mirando hacia el futuro
"El microbioma humano es complejo, pero cuantas más muestras obtengamos, antes podremos desentrañar las muchas formas en que el microbioma se asocia con varios estados de salud y enfermedad", dijo Knight. "El Proyecto American Gut es dinámico,con muestras que llegan diariamente de todo el mundo. El análisis presentado en este documento representa una única instantánea, pero finalmente queremos ir más allá de hacer mapas del microbioma para hacer un microbioma GPS que le indique no solo dónde se encuentra en ese mapa, sinoa dónde quiere ir y qué hacer para llegar allí en términos de dieta, estilo de vida o medicamentos ".
Según McDonald, los conjuntos de datos vivos como el Proyecto American Gut permitirán a los investigadores documentar la lenta pero constante homogeneización global impulsada por el aumento de los viajes, la esperanza de vida y el acceso a dietas y terapias similares, incluidos antibióticos. En el futuro, el equipo puede compararla población del Proyecto American Gut para muestras fecales recolectadas de otros estudios, incluido un estudio de trasplante fecal y una serie temporal de microbiomas infantiles.
Cómo participar
Para obtener más información o participar en el Proyecto American Gut, visite AmericanGut.org
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de California - San Diego . Original escrito por Heather Buschman, PhD. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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